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标题: [转帖] 细品2011号原型机的改进兼看歼-20的进化【9P】 [打印本页]

作者: biao6040 时间: 2014-7-3 16:22 标题: 细品2011号原型机的改进兼看歼-20的进化【9P】

从0到1：编号的意义

对于不熟悉中国军机编号规则的人来说，2011这个数字会很容易让人误解为这是歼-20的第11架原型机。实际上，从歼-10系列飞机原型机的编号规律中就不难分析出2011的含义。
众所周知，歼-10基本型的原型机编号是100x，如1001号，1003号等；而领先试用批次的歼-10基本型飞机的编号则是101x，如1013号，1014号等。作为歼-10的双座改进型，歼-10S的原型机编号是102x，如1021号，1023号等；而作为歼-10的深度改进型，歼-10B的原型机编号则是103x，如1031号，1034号，1035号等。
以此类推不难看出，2011这个编号至少说明该机在生产批次上已经不同于歼-20的前两架原型机，意味着歼-20项目开始进入了一个新的发展阶段。如果说2001号和2002号原型机可以类比为美空军ATF竞标阶段中的YF-22工程验证机(当然这个比方并不准确，后面会再次提到)的话，那么2011号原型机无疑可以被看做后来进入EMD(工程制造与发展)阶段的F-22型号原型机。
工程验证机是为验证新机方案的工程可行性而造的，重在将方案提出的概念性要求和指标变成现实，之后的试飞则是对方案的整体气动和结构的验证过程。而进入型号原型机制造阶段，就要在总结上一阶段验证机试飞数据的基础上，针对飞机在试飞中展现出的性能特点和用户的要求指标进行相应改进，生产多架用于不同科目科研试飞的原型机。
可以说，2011号原型机的出现，标志着对歼-20第一阶段验证试飞成果的总结工作已经告一段落，也意味着新阶段密度更大的科研试飞工作即将开始，整个项目开始从实验验证阶段朝着定型装备阶段发展。
明确了这个编号背后的重大意义，也就为下文分析探索2011号原型机的改进特点明确了方向。

涂装的变化：从“黑丝带”到“银河战舰”

作为2011号原型机最明显的外观特征，该机的机身涂料颜色由前两架原型机的墨绿色变为类似F-22的“空优灰”，不仅看起来更加熠熠生辉，也更富有战斗机的气势，军迷们甚至将其誉为“银河战舰”。从技术上讲，隐身涂料颜色的变化不仅仅是视觉上的效果变化，还意味着其内在技术的进步。
虽然外表相近不一定意味着内容一致，但是笔者仍然可以用F-22的隐身涂料为例说明四代机隐身涂料的复杂性。F-22的隐身涂料分为三层，第一层密封飞机的蒙皮，减少可能的缝隙，并很有助于粘合第二层；第二层是有着镀银薄片混合聚氨酯材料的导电涂料，用以减少排放源的雷达反射；第三层也就是最外层，表面漆层的性能包括含有金属基材料的涂层，以降低被雷达探测到的风险，同时还混杂着其他材料，以降低其被目视发现的几率。结合2001号原型机近期机身涂装颜色的巨大改变，我国在航空隐身涂料科技上最近应该又有了新的突破。
另外，2011号原型机翼面(尤其是垂尾)的涂装呈现出边缘和内侧不同的特点，这一点看起来也和F-22类似。不过F-22的这一涂装实际上是一种目视隐身迷彩，使得内侧较深的灰色看起来逐渐向边缘的浅灰色过渡，使飞机的阴影看起来不那么突兀。而在2011号原型机的垂尾内侧，边缘与内侧交界处明显贴有黄色的应变片，因此这种翼面边缘不同颜色的现象可能并非涂料造成的，而是贴附的一层新材料所致，很可能是用来测试加强翼面边缘的吸波性能。

气动修形

从地面测试和首飞图片中观察，2011号原型机大体上仍然保持了2001和2002号原型机的基本气动布局，说明了歼-20基本气动设计的成功性。但是仔细究其细节，可以看到该机几乎在其每一个气动面上都有了或大或小的调整，足见两架原型机三年来试飞工作的深入细致。接下来就让我们从头到脚领略一番2011在气动上的新变化。
边条之变：
歼-20出现后，其鸭翼与主翼间的边条很快成为了一个为人所瞩目的特征。盖因在歼-20出现之前，虽然世界上已经有多种战机采用鸭式布局，但是在鸭翼和主翼间采用边条设计的却非常罕见，仅有美国的HiMAT高机动验证机中有此设计。该边条从鸭翼后缘一直延伸到主翼前缘，外形呈圆弧状，设计上十分类似FC-1“枭龙”战机的哥特式大边条。
在第三代战斗机和三代半战斗机的设计中，鸭式布局和边条翼布局都是被广泛使用的基本气动布局。对于四代机而言，由于强调超音速巡航性能，在气动外形设计上要提高超音速升阻比，与三代机普遍强调亚跨音速机动性的设计存在显著矛盾，而单纯依靠鸭翼、边条和机翼变弯度措施已经不能完全解决这些问题，事实上这些手段的气动潜力在三代机和三代半飞机上已经几乎用到了极致。另一方面，四代机因为隐身因素武器内置和大油量要求，机体结构重量普遍会有所上升，如果要求亚音速机动性能不弱于三代半战机乃至具备大迎角过失速机动能力的话，还需要寻找进一步提高可用升力系数的措施，于是我国的设计人员想到了鸭翼和边条结合的办法。
从2001和2002号原型机的试飞照片中可以看到，这对边条为飞机的涡升力助力甚大，有效提高了该机的亚音速机动性。而在2011号原型机上，边条的设计有了重要改变，其外形改为简单的直线，而且面积有所扩大，边条翼展一直达到前缘机动襟翼附近。改进后的边条和沈阳飞机研究所研制的“鹘鹰”第四代战斗机验证机的边条在外形上极为相似，只不过由于2011的边条面积更大，在仰视图中甚至给人一种2011改用了双三角翼布局的感觉。
和原本的哥特式边条相比，现在的设计可能会降低边条拉涡的作用，但是由于面积加大，使得边条对整机升阻比尤其是超音速升阻比的贡献更大。同时，变宽的边条使得力度上减弱的涡流向外移动，能够进一步减小涡流对垂尾的不利影响。而且，直线型设计还避免了哥特式边条的尖拱外形对隐身不利的问题。
除了主边条的改变外，细心的人会注意到，在2001和2002号原型机上，鸭翼前有一段紧贴进气道唇口的小边条，而这一和F-22和F-35非常相似的设计在2011号原型机上被取消了。这个边条虽然尺寸不大，但由于其位置靠前，结合机头棱线设计可以起到涡流发生器的作用，强化飞机整体涡系；另外还能遮蔽其后方的鸭翼转轴，改善正面隐身性能。这一设计的取消意味着飞机机头部分涡流有所简化。
通过分析2011号原型机对边条设计的综合改进，可以发现，在歼-20的发展过程中，科研人员对构造复杂涡系，强化大迎角飞行能力的追求正在降低，更加强调对飞机隐身性能和超音速飞行性能的完善。

进气道的修改

从最早的2011号原型机正面照片中就不难发现，虽然该机仍然保留了两侧固定式DSI进气道的基本布局，但其进气道唇口外形和2001/2002号原型机相比有明显变化。随着更多清晰图片的出现，2011进气道设计的新特征逐渐浮出水面。
首先是唇口外形的变化。在2001和2002号原型机上，进气道唇口呈平行四边形，上边缘平行于和机腹处于同一平面的下边缘，这一点和F-22类似；而在2011号原型机上，唇口上边缘不再和下边缘平行，整个外形呈现和F-35/“鹘鹰”类似的不规则四边形，从侧面看明显向下倾斜。
原先的唇口上下边缘平行的布置，符合隐形战斗机设计中的平行边缘原则，对隐形更加有利，但是这种设计对附面层气流的排除不利。在DSI进气道设计中，由于鼓包顶部与鼓包周边存在压力梯度差，这个压力差把附面层从鼓包顶部的高压区，压向鼓包周边的低压区，从而降低了附面层气流进入进气道的可能性，这也正是DSI进气道的价值所在。为了彻底根除附面层气流进入进气道，唇口上缘最好有一个内倾角度，以便溢出的附面层自然从进气道上表面流走。原先的设计由于追求上唇口与下唇口平行，上唇口内倾角度过小，上方附面层流经鼓包后很可能再次流进进气道，使得DSI进气道的优势不能得到充分发挥。
现在的设计虽然对隐形有影响，但是从F-35也应用这样的设计可以说明，这种影响即使存在也属于可以接受的程度。而且这种设计确实有利于附面层气流的吹除，提高进气效率。另外唇口上边缘改为向下倾斜后，机头棱边激发的涡流可以流到脊背去，有一定的增升效果，加强涡系复合，降低巡航状态下的诱导阻力。而且，当飞机产生一定迎角时，进气道上唇口的真实迎角将小于飞机本身迎角，可以延迟涡分离，改善大迎角情况下的涡系分布。
除了唇口的变化之外，2011号原型机在两侧进气道的侧面还各多了两个正六边形蜂窝状开口。通过大量清晰图片可以发现，前开口和后开口上的蜂窝状小孔的外形不尽相同，前开口处小孔的形状似乎更有利于进气，而后开口处小孔的形状更有利于排气。
由于唇口形状发生改变，导致进气道截面积出现变化，其进气流量也会变化，这两个开口用于辅助进气/排气的可能性很大。如果出现低速状态进气不足的问题，前方进气口即可起到辅助进气的作用，而后方排气口则用作排气调节之用。
这种对进气道的详细调整表明，即使现阶段的歼-20尚不能获得满足性能指标要求的发动机，但是通过分析使用现有发动机的试飞数据，已有能力针对未来装备型号的发动机的性能诸元对其进气道设计进行相应调整。当然，在歼-20未来换装性能更先进的发动机之后，不排除其进气道还有在细节上做进一步调整的可能性。

鸭翼和尾翼的切尖修型

从最早的2011号原型机的图片中就能够看到其全动垂尾的尖端经过了切尖处理。而在其首飞的图片中，我们还能看到该机的鸭翼也做出了类似调整。
从空气动力学的一般规律来看，切尖处理一般是因翼面处在气流载荷比较大的地方，受其影响产生了比较严重的颤振所致。前两架歼-20原型机的垂尾外形和F-35非常相似，不过由于歼-20采用的是全动垂尾而非F-35的固定垂尾，加之飞机的活动翼面数量多，涡系相对F-35更为复杂，即使经过前期风洞试验，也很难做到对不同飞行状态下飞机尾部流场情况的准确预测。此次对垂尾尖端的切尖处理应该是多次试飞后的论证结果，可见歼-20的尾部流场情况应该比预计的更为复杂，对飞机后体的影响也更加明显。
另外，和2001/2002号原型机对比可见，2011号原型机的垂尾面积又有所扩大，这说明科研人员对歼-20的方向安定性提出了更高的要求，对于气动载荷变化复杂的全动垂尾来说，扩大垂尾面积对垂尾的结构和动作系统的要求也更高了。而鸭翼的切尖还带来了额外的好处。根据飞机雷达隐身学的原理，尽可能减少飞机表面的锐角是降低飞机雷达反射面积的重要途径之一。美国的F-22和F-35由于采用了常规布局，其水平尾翼可以做到前后缘分别与机翼前后缘平行这一所谓“标准隐身设计”，不存在翼面锐角的问题；而采用鸭式布局的歼-20如果让鸭翼的后缘同样呈前掠效果的话，会导致鸭翼的展弦比过小，诱导阻力较大而增升性能不足。所以歼-20最后仍然采用鸭翼后缘后掠的正常设计，这就难以避免的在飞机鸭翼尖端形成了锐角反射，而切尖处理后能够较好的改善这一问题，同时也如垂尾切尖一样可以降低颤振的可能性。另外，由于前面提到的鸭翼前方小边条的取消，导致鸭翼转轴前方缺乏遮蔽可能影响隐身，因此2011号原型机鸭翼内侧的轮廓也做了相应调整。
歼-20诞生以来，围绕其鸭翼是否会导致其隐身性能不如其他第四代战斗机的争论一直不绝于耳，从2011号原型机对鸭翼细节的改进来看，虽然鸭翼对飞机隐身性能有所影响，但是通过改进可以使得这种影响最小化，充分发挥鸭式布局的优势。

被“减”掉的减速板

在歼-20的前两架原型机的背部，有一块大型减速板，这块减速板的安装位置和工作方式和苏-27战斗机的减速板非常相似。而在2011号原型机的清晰大图上，我们在原减速板的位置已经看不到任何减速板轮廓的痕迹了，说明该机已经取消了减速板，歼-20也成为我国首款取消减速板的战斗机。
减速板的作用单一，在飞行中的大部分时间作用有限，因而经常被看作是所谓“死重”的一部分。取消减速板设计，省去了驱动减速板开闭所需的一套液压机构的重量，而且由于减速板开闭时受到的空气阻力较大，其本身结构也需要进行加强，因此，取消减速板后对飞机的减重很有帮助。另外，取消减速板后留下的空间可以用于布置其他设备，或者干脆像苏-35一样用于扩大内部油量，这对于需要维持长时间超音速巡航飞行的四代机来说又是一个利好。
实际上，世界上其他几款四代机都取消了减速板。美国的F-22和F-35是通过方向舵，襟翼副翼和TVC在飞控系统协调下的的联动实现减速的。而俄罗斯的T-50除了以上手段外，依靠可动边条和全动垂尾的帮助也能够起到原有减速板的作用。另外，作为三代半战斗机，俄罗斯的苏-35同样是通过方向舵差动，襟副翼联动和TVC等的联动。这说明，歼-20飞控系统的控制水平和我国现有机型比有了很大提高。

尾撑的加强和尾鳍的加大

歼-20的尾撑是其全动垂尾和腹鳍的安装点，对结构强度要求较高。前面的分析中已经提到，在前一阶段的试飞中，涡流对飞机后体的冲击要比想象的更为复杂，而对垂尾进行切尖处理只是解决颤振问题的一个方面，强化尾撑结构同样有助于改善颤振情况。
要实现长时间超音速巡航飞行，就要求飞机在气动上尽可能遵循超音速飞行的面积律。具体说来，就是飞机横截面积沿着机头到机尾的方向的变化越平滑，飞机超音速飞行的阻力就越小。在这一点上，使用鸭式布局的歼-20机体后半身的收缩就难免显得突兀一些，为了缓解这一问题，2011号原型机除了对后机身外形进行修改，加大了发动机舱之间凹槽结构的深度，降低后机身截面积之外，还对尾撑做了明显延长。而延长加宽的尾撑也为尾鳍的改进提供了条件。
但是，尾撑的延伸也使得其尾喷管横向动作的空间很受限制，如果将来歼-20换装带有推力矢量控制技术(TVC)的发动机的话，将很有可能是类似F-22的二元TVC技术。不过由于歼-20目前仍然使用AL-31F系列发动机进行试飞，改用新发动机后，飞机后半部分机体可能还会有一些调整，所以现在做出判断还为时尚早。
歼-20的外倾式腹鳍从2001号原型机出现时就在军迷当中引发了诸多争论，很多人认为腹鳍是一种落后的设计，不仅增加了重量还会影响飞机的隐身性能。不过这对腹鳍在2011号原型机上不仅得到了保留，其面积还进一步加大并向后延伸。实际上，在全动垂尾不可能做得太大的前提下，腹鳍的存在能够有效保证飞机的方向安定性。尤其是像歼-20这样长度很大的飞机处于大迎角飞行时，从气流方向看去，全动垂尾可能被主翼完全遮挡，此时只能靠腹鳍提供飞机全部的方向安定性。和可能对正面隐身性能造成的些许影响相比，腹鳍的正面作用显然更大。
在2011号原型机上，腹鳍的面积被进一步放大，这说明随着飞机超音速飞行性能的提高，对飞机方向安定性的要求也在增加。而且从2011号原型机的侧视图中可以看到，这对向后延伸的腹鳍几乎将发动机喷口完全遮蔽，顺带着改善了飞机侧向的隐身性能。而由于尾撑加宽，腹鳍的安装位置有进一步外延的条件，也就能和炽热的发动机喷口保持一定距离，提高安全系数。
至于未来引入TVC技术之后，腹鳍是否会继续存在的问题，笔者认为仍然存在的可能性更大。相对于飞机本身的体量，歼-20的全动垂尾面积并不像F-22和F-35那样大，又不像T-50那样依靠类似苏-27的发动机悬吊式结构可以部分起到腹鳍的作用，为了保持大迎角下足够的方向安定性，同时提供足够的系统冗余度，腹鳍的存在仍然是重要的。

动作筒修形和襟副翼调整

隐身战斗机为了尽可能降低各个方向的雷达反射截面积，对外表的光洁程度要求较高。因此，歼-20前两架原型机尺寸较大的外露式动作筒颇受指摘，这是因为强调超音速飞行性能的歼-20机翼较薄，不足以将襟副翼动作机构包裹在内所致。在2011号原型机上，动作筒的尺寸明显缩小，而且不同于2001/2002号原型机的动作筒与机身轴线平行安装的方式，该机的动作筒和襟副翼垂直安装，和机身轴线有一定夹角。
实际上，这两个改动是相辅相成的。从理论上说，动作筒和襟副翼垂直安装，使得操纵力臂更短，工作更省力，对驱动动作筒工作的电机功率要求就更低，电机的尺寸就能更小一些，使得包裹整个动作筒的整流罩也变小了。另外，动作筒和襟副翼垂直布置，也有助于改善机翼下表面的流场情况，减小阻力和乱流。
顺着动作筒观察，襟副翼本身的设计也有调整，对比前两架原型机可以发现，由于2011号原型机的边条和尾撑加宽，腹鳍外扩，使得机翼内侧的襟翼也需要外扩，并进行了切尖处理以避免在动作时和腹鳍发生干扰。但是在翼展不变的情况下，外扩的襟翼不可避免的挤占了机翼外侧副翼的空间，使得副翼的宽度有所降低。
为了使得飞机的滚转性能不降低，2011号原型机加大了副翼的前后长度。在前面的原型机上，副翼和襟翼的安装点并不在一条直线上，副翼的长度要比襟翼短一点；而在2011号原型机上，通过前移服役的安装位置，使得副翼和襟翼的长度一致，基本保持了副翼面积不变。

气动改进小结

就气动设计这个环节而言，工程验证机需要在保证方案的基本设计要求得到满足的前提下，在其设计细节上提供更多的可能性，以便科研人员通过试飞对这些细节进行其可行性的深入验证。就这一点而言，由于不存在实机竞标环节，歼-20的前两架原型机要比YF-22这样的方案验证机更加接近于工程验证机的概念。而到了型号原型机设计阶段，就要根据要求和试飞情况对各个设计细节进行相应的取舍。
和同为第四代双发重型战斗机的F-22相比，歼-20相对较长的机身长度和较小的机翼面积已经能明显看出其更偏向超音速飞行性能的设计方向。而类似“台风”的远距耦合鸭式布局也有助于在发动机性能难以和美俄媲美时提高超音速飞行能力。
从2011号原型机在气动上只是进行细节上的修改来看，歼-20的基本设计思路已经得到了认可。个人认为，使用单位对歼-20的性能要求是保证足够的亚跨音速范围性能的前提下，强化超音速性能，做到有所取舍。进一步向超音速性能指标倾斜，并强化隐身能力——从某种程度上说，歼-20的发展方向似乎和YF-23有着某种相通之处。
这种取舍的思路反映了空军对歼-20的定位更加清晰，如果说2001和2002说明空军当时仍然把歼-20看做是一架能在超音速段和亚音速段机动性均全面压制三代机，同时具备一流隐身能力和全面状态感知能力的“全能战斗机”；那么在2011身上能够看到，空军通过歼-20第一阶段的试飞，对四代机的作用有了更加理性的认识。作为四代机，歼-20面对三代机时拥有与其大体相当的亚音速段机动性即可，重点则是依靠远优于三代机的超音速机动性，结合隐身性能和航电武器系统的优势来形成对三代机的压制。

细节之变

作为主要用于验证某一方面性能，并不会投入批量生产的飞机，技术验证机在细节上难免会有些粗枝大叶之嫌，这也算是各国惯例。例如美国的前掠翼验证机X-29，身上很多配件都是F-5和F-16的成品，前文提到的HiMAT高机动验证机，同样也没少用货架产品。前苏联进行早期垂直起降飞机实验的时候，直接在米格-21和苏-15的机身中央塞入升力发动机进行验证试飞，搞得两型飞机都成了真正意义上的“机场围墙守护者”，更是简单粗暴至极。
歼-20的前两架原型机虽然并非简单的方案验证机，在细节处理上已经有所顾及，但是经过实际试飞之后许多细节难免需要做出调整。因此，在2011号原型机上我们还是能够看到诸多细节上的变化，这也使得2011号原型机作为一架型号原型机，或者所谓“正样机”的特征更加明显。

加框的座舱盖

在这些外观细节变化中，最引人注意的变化莫过于座舱盖的改变。2011号原型机不仅将之前的一体化座舱盖改为了带内框结构的一体化座舱盖，还在舱盖顶部加装了一组外形奇特的线状物。由于歼-20的前两架原型机均使用类似F-22的一体化无框式座舱盖，而这种无观察死角的座舱盖在外形上确实更为美观，也更符合军事爱好者心目中第四代战斗机应有的“酷炫”形象，使得2011号原型机的这一改变引起了诸多疑问。
诚然，一体化座舱盖由于没有加强框架结构，无论在提供全向视野和降低座舱雷达反射面积上都具备优势，但是也正由于它没有加强框架，必须完全依靠透明件自身支撑起结构，要达到足够的结构强度，就需要透明件必须有足够的厚度，这就导致了采用一体化设计的座舱盖在重量上反而大于传统的非一体化座舱盖。
而且由于舱盖厚度较大，如果采用反应速度更快，技术更先进的穿盖弹射技术的话，在微爆索舱盖破裂系统爆炸后很难形成尺寸足够小并且均匀的碎块，使得飞行员可能在弹射过程中受伤，危险性较大。所以，目前使用这种一体化座舱盖设计的美国F-16和F-22两型战斗机仍然使用传统的抛盖弹射方式，而歼-20的前两架原型机估计也是如此。
随着机载探测设备性能的进一步发展，以及空战武器使用隐蔽性的进一步提高，现代空战的突然性已经大大增加。飞机很有可能在毫无知觉的情况下就被对方的武器命中，这就对飞行员逃生系统的响应速度提出了更高的要求。
对于隐身化、主打超视距空战的第四代战斗机而言，采用纯一体化舱盖设计带来的视距内视野优势的价值非常有限，不仅不足以抵消其对飞行员逃生安全带来的负面影响，其成本劣势、增加重量(包括舱盖本身增重以及采用抛盖弹射系统的附加重量)等因素也不能忽视。虽然内部加强框架的设计可能会增加飞机的正向雷达反射截面积，但这一问题可以靠在舱盖内部镀金属反射膜加以缓解。因此，F-35就摒弃了F-22的纯一体化座舱盖设计，改用了带内部加强框的一体化座舱盖设计以配合使用穿盖弹射救生系统。
2011号原型机的座舱盖虽然增加了内部加强框，但是其透明件部分仍然是一体成型的，这一点和F-35相似，和仍然采用两段式座舱盖设计的T-50明显不同。而从座舱盖内部增加的线状物，也就是穿盖弹射救生系统中用于提前爆破座舱玻璃的微爆索破裂系统中也能看出2011号原型机飞行员救生方式的改变。从这种改进中，我们能够看到设计人员在四代机飞行员弹射救生系统的研发上不断分析跟踪世界先进水平的过程，标志着该机距离走向最终的成熟又近了一步。

完善航电系统：国产EOTS和无框式HUD

现代战机的航电设备日趋复杂先进，因此飞机上是否安装了完整的航电设备也逐渐成为判断一架飞机是技术验证机还是型号原型机的另一个特征。虽然由于大部分航电设备都隐藏在飞机内部，从外观上很难真正看出航电系统性能的优劣，但是管窥部分设备在外观上的改变还是能看出，随着配套技术的不断完善，歼-20正在逐步走向实用化、实战化。2011号原型机甫一出现，其机头下方多出的一个钻石形状的设备就引起了广泛关注。这是因为在F-35的机头下方也有一个外形与此高度类似的设备，即光电瞄准系统(EOTS)，不出意外，2011号原型机机头下方的类似设备就是国产化的EOTS。
作为机载雷达的补充，各种光电搜索与跟踪系统由于具备隐蔽搜索跟踪目标的能力，已经成为与先进机载精确制导武器配套使用的重要传感器。它们在第三代战斗机上得到了较广泛的应用，大多数以吊舱的形式外挂在飞机的挂点上使用。但是，对隐身性能要求很高的四代机来说，即使是做了隐身修型的吊舱也会对机体的隐身外形造成明显破坏。
因此，F-35上的EOTS被整合进机身内部，只有钻石状的光学窗口突出于机体表面。该系统集成了前视红外成像(FLIR)、红外搜索和跟踪(IRST)和激光指示瞄准(LTD)等功能，相当于将传统的光电雷达、前视红外成像吊舱和目标指示瞄准吊舱的功能融合为一体。因此，EOTS不仅可以用来探测空中目标，还可以用来探测地面目标，具备多用途能力。其对地面目标的前视红外成像可将目标放大4倍，以得到分辨率较高的红外图像。另外EOTS系统还具有激光定位能力，并引导激光制导武器打击地面目标。
现代战机都是多用途战机，作为第四代重型战斗机，歼-20巨大的机体内部空间，包括其庞大的主弹舱设计也为该机在多用途方面挖掘更大潜力提供了条件。2011号原型机加装国产EOTS系统，说明了研制部门和装备部门对该机的多用途扩展能力寄予厚望。不过通过高清图片可以看出，这个钻石形状的设备上还看不到光学窗口，可能说明相关系统还在研制当中，只是在2011号原型机上预留了设备的安装空间。
另外，在前两架原型机上已经出现的类似F-35上EODAS(光电分布式孔径系统)的光学窗口也依然存在于2011号原型机上。通过装在机头周围的多个光学窗口，EODAS可以为飞行员获得座舱的底部和侧面的观察视角，形成一个360度无死角全景视野，提高了空战中飞行员的姿态感知能力。
对于第四代战斗机而言，由于飞机上的各类传感器空前复杂，要把这些分布在机体不同部位，不同工作原理的传感器获得的信息进行处理、融合，获得统一的战场态势图像的话，对机载航空电子系统的信息传递和数据处理能力要求很高。在这一点上，研发年代较早的F-22都尚有不及之处，拥有后发优势的F-35在这方面则堪称全球第一。而结合了国产EOTS和EODAS两大新型综合光学设备，同时还将装备先进的有源相控阵雷达的歼-20也将在航电系统架构上达到一个相当高的水平，至少领先于F-22的“宝石柱”架构。
从2011号原型机座舱的清晰图片中可以看到，该机使用的抬头显示器(HUD)的外形和歼-20前两架原型机相比有了一些变化。作为座舱显示设备的重要部分，HUD可以分为传统的折射HUD和衍射HUD两大类；而因具备视场更大，显示效果更清晰而被第三代改进型战斗机和第四代战斗机广泛应用的衍射HUD还可以分为有框和无框两种。
目前，我国的歼-11B，歼-10B和歼-15等新型战机所使用的就是有框式的衍射HUD。它的最大特点是采用了三块全息光学器件组合在一起形成图像，因此需要一个框架连接加固这三块呈一定角度固定的器件。由于这种全息器件的加工简单，比较符合当时国内光学器件加工能力水平，使得研制单位可以用相对简单的技术手段实现设计指标。不过由于在这种设计中，外界光线需要经过多次反射才能显示给飞行员，因此透光性相对较差。而且由于需要相对较多的设备，其重量和体积也相对较大。
随着国内光学器件加工能力的提高，国产衍射HUD终于实现了使用单块全息光学器件就能显示图像，也就不再需要框架了，降低了系统的体积和重量，可以说在这方面，歼-20和F-22已经处于同一技术水平。但是和使用头盔综合显示系统(HMD)取代了在战机上应用长达几十年的平显设备的F-35相比，歼-20仍有一定差距。在这种革命性的变化面前，我们追赶的脚步仍然不容放松。

后记：华山论剑

“技臻于极谓之艺”，作为人类迄今为止设计制造的最复杂的大气层内飞行器，第四代战斗机若被冠以艺术品之名，堪称当之无愧。
在全世界还不明白四代机为何物的时候，敢为天下先的美国航空工业以其多年浑厚内力独自杀出两条路来，YF-22和YF-23这两款今天看来依旧足够炫目的验证机在冷战的巅峰时节展开了一番如叶倾城战西门吹雪般的传奇较量，胜者笑傲江湖，败者亦可称王。最终的赢家F-22，骨子里流的是F-15高推重比低翼载荷的血液，看似重剑无锋一力降十会，实则巧夺天工细微见精神，为后来者树立了一座难以企及的标杆。
而争议颇大的F-35，确实少了F-22的那种脱胎于冷战里的独孤求败的傲气不羁，却添了几分多国合作背景下的实用油滑；但是凭借在F-22项目中积攒的丰厚经验，辅以21世纪日新月异到让人目不暇接的先进航空电子技术，“踩在巨人肩膀上”的F-35在网络中心战的框架内依旧能够领其风骚。在不久的将来，它将成为我们长期的对手，一个永远不容轻视的对手。
从T-50-1到T-50-5，期待中的变化没有出现，T-50依旧是那个总让人觉得是个“不隐身的四代机”的T-50。当米格1.44和S-37留给世人的惊鸿一瞥如今已成往事，现实中的T-50却让人很难爱得起来。即使抛却诸如“拍扁的苏-27”之类调侃，在信息时代的放大镜下早就被品头论足个遍的T-50已经不大可能有什么不为人知的秘密，即使按照俄罗斯人自己的预计，全状态的T-50能像前辈们那样，做到和美国的同代战机旗鼓相当互有短长；在F-22已经停产多年，F-35已经投入现役的今天，如今的苏霍伊设计局遥望着帕维尔·苏霍伊，米哈伊尔·西蒙诺夫们的灵魂时，还是只能感慨一句，时间都去哪儿了。
对于正在从望尘莫及艰难前进到望其项背的中国航空工业来说，歼-20则是对自己的超越。在2011年1月11日歼-20首飞之前，很少有人对我们能够跳出美俄成熟的气动框架研制自己的第四代战斗机抱有信心。作为世界首款鸭式布局四代机，歼-20的2001号和2002号原型机犹如一对璞玉，虽然有很多地方仍需完善，但大巧若拙的灵气早已在细节中闪现出光芒。
而历经三年精雕细琢的2011，斧凿之中大器渐成，验证机的稚气渐渐打磨干净，战斗机应有的杀气已经磨砺出了模样。通过歼-20的研发历程，我们现在不仅懂得如何设计、如何制造第四代战斗机，我们已经开始了解如何试飞、如何改进第四代战斗机。

作者: woaibuluo1 时间: 2014-7-3 19:02

作为在世界军事航空史具有里程碑意义的隐形战机，不仅会对战争的样式带来巨大冲击，同时也会对世界尤其是亚太地区的国际关系与地缘战略形势带来巨大影响。隐形战机已经超越了武器装备的层面，它的身影背后蕴含着各国之间的博弈与战略考量。
美国是当今世界上唯一的超级大国，其首要战略目标就是维护自身的霸权地位，这也就导致其研发的武器装备也必然符合这一战略定位。同时，美国是当今唯一公开承认研发和生产两款隐形战机的国家。在这两款隐形战机背后的战略考量可谓层次清晰，内涵丰富。F-22与F-35高低搭配，互为补充，共同勾勒了美国未来空军主要支柱。
作为世界上最大的武器出口国，美国禁止向别国出口F-22战机。因为F-22战机汇集了当今美国众多尖端技术，作战性能极其优异，对巩固美国的霸权地位有着非常重要的作用。这时，F-35战机的意义就显得非常耐人寻味了。该战机是美国牵头，与盟国合作研发的，这不仅可以降低美国在该型战机上的研制成本与风险，同时这种合作研发的方式具有非常强烈的商业意味。然而F-35，其性能与F-22有相当程度的差距，这也就反过来继续巩固了美国在隐形战机上的优势，并且使盟国在隐形战机的技术研发和维护保养上长期依赖于美国。同时，这还有效地限制和进一步整合了盟国的空中力量，达到了巩固盟国关系，维持世界霸权的目的。可以这样说，美国用两款“小小”的隐形战机，便在安全与经济两个方面收到了“大大”的效益。
当前，研发隐形战机的国家几乎全部集中于亚太国家，这种“扎堆”的现象并非巧合。首先亚太地区在全球政治版图中具有重要地位，该地区集中了联合国安理会中的3个常任理事国，金砖四国中的3个国家，并且该地区不乏朝鲜半岛等国际热点问题。同时该地区集中着世界上前三大经济体和新兴国家，市场巨大，经济前景看好。政治与经济的热度升高必然会传导至军事层面，隐形战机已经成为亚太各主要国家进行博弈的新筹码。
对于俄罗斯而言，普京开启3.0时代，新政府正在重视远东开发，强势回归亚太。然而，在该地区存在着局势紧张的朝鲜半岛，而且俄还与日本存在着南千岛群岛争端。与此同时，美国在亚太地区向俄罗斯施放的战略压力也非常巨大。所以研发隐形战机是维护俄罗斯在亚太地区的军事优势与战略空间的重要举措之一。与此同时，俄罗斯的举动也有利于亚太地区的稳定，在一定程度上降低了该地区霸权行径的发生，维护了该地区的战略均衡。对于美国而言，隐形战机不仅巩固了本国在亚太地区的地位，同时也加强了其与该地区盟国的关系，又增添了一个介入该地区局势的新筹码。
亚太地区不仅存在着传统的地区大国，同时也存在着迅速崛起的地区大国印度以及经济实力加强的日本韩国。新兴国家都渴望在亚太地区发挥越来越重要的影响力，拓展本国的国家利益，在亚太地区这个世界“新中心”谋求发言权。随着科技转入流出门槛的逐渐降低，隐形战机成为新兴国家走上传统大国博弈舞台的通行证，成为本国在新世纪生存发展进步的新希望。亚太地区的新兴国家热衷于隐形战机的研发，必然会使本已错综复杂的亚太形势变得更加扑朔迷离，更加扣人心弦。
事实上，J-20战机完全服役实际扮演的角色意义并不大。有意义的是它能帮助解放军空军了解隐形技术。所以，中国能够发展专门用于打败它的技术。如果J-20能够作为有用的截击机执行任务，它可以在可能的空战中帮助抵御美国来袭的轰炸机，甚至可以在地面和海上对美军隐形战机予以绞杀。

作者: cccctv2010 时间: 2014-7-3 21:31

最大的作用就是航母必须要在1000公里以外，近于歼-20的航程都会受到毁灭性打击。

作者: key7200 时间: 2014-7-4 13:59

关键的发动机技术还是短板,希望航空发动机有突破!

作者: wdmjjsw 时间: 2014-7-4 14:30

J-20确实是我国战斗机的重大突破，我们已经在努力迎头赶上，有些小瑕疵也属正常，期待J-20早日服役成编队，好重重一击米帝的嚣张气焰！

作者: jiangmj 时间: 2014-7-4 19:35

引用:

原帖由 cccctv2010 于 2014-7-3 21:31 发表 [bbs=redirect.php?goto=findpost&pid=95384643&ptid=9114677][/bbs]
最大的作用就是航母必须要在1000公里以外，近于歼-20的航程都会受到毁灭性打击。

航母是大国用来欺负小国的利器，军事大国之间航母是威胁不到对方的。
军事大国手上可以打航母的东西太多了。

作者: ryba 时间: 2014-7-6 17:38

恩，这篇文章倒是满科普的，长姿势了

作者: 412138 时间: 2014-7-7 08:48

这大鸟很漂亮

作者: harry5663 时间: 2014-8-5 20:48

这次改动应该不大吧，发动机没有变吧。什么时候把发动机换了才能说看到了希望哈，

作者: yangruixue1981 时间: 2014-8-6 07:36

歼20的试飞意义大于实战意义，核心部件的国产化有待于提高

作者: foxfox2012 时间: 2014-8-6 09:27

天朝的设计工程人员赶快生产尽快成军

作者: wyzx1000 时间: 2014-8-7 12:14

军机的关键还是在发动机和飞机整体的材料与制造工艺，不是简单的改改外形，加个什么航电就能解决的。基础工业水平和技术能力决定了整体制造业的水平，什么时候发动机过了关，赶上米帝，我们的空军的底气就更足了。

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